CN111512151B - 离子化方法和试样支承体 - Google Patents

Abstract

一实施方式的离子化方法包括：第1步骤，其准备具有基片和导电层(4)的试样支承体，其中，基片形成有在彼此相对的第1表面(2a)和第2表面(2b)具有开口的多个贯通孔(2c)，导电层(4)至少设置于第1表面；第2步骤，在试样支承体以第2表面位于上侧的方式被支承的状态下，对第2表面滴下含有试样(S)的溶液；第3步骤，在试样支承体以第2表面位于上侧的方式被支承的状态下，使试样的成分从第2表面侧向多个贯通孔内移动，并且使试样的成分干燥；和第4步骤，通过一边对导电层施加电压一边对第1表面照射激光(L)，来将试样的成分离子化。

Description

离子化方法和试样支承体

技术领域

本发明涉及离子化方法和试样支承体。

背景技术

一直以来，在生物体试样等试样的质量分析中，已知用于将试样离子化的试样支承体(例如参照专利文献1)。这样的试样支承体具有基片，该基片形成有在彼此相对的第1表面和第2表面具有开口的多个贯通孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6093492号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

在上述的质量分析中，检测被离子化的试样(试样离子)，基于其检测结果实施试样的质量分析。在这样的质量分析中，希望提高信号强度(灵敏度)。

于是，本发明的目的在于提供一种能够提高检测试样离子时的信号强度的离子化方法和试样支承体。

用于解决问题的技术方案

本发明的第1方面的离子化方法包括：第1步骤，准备具有基片和导电层的试样支承体，其中，基片形成有多个贯通孔，多个贯通孔在基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口，导电层至少设置于第1表面且对水的亲和性比第2表面低；第2步骤，在试样支承体以第2表面相比于第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，对第2表面滴下含有试样的溶液；第3步骤，在试样支承体以第2表面相比于第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，使试样的成分从第2表面侧向多个贯通孔内移动，并且使移动到多个贯通孔内的试样的成分干燥；和第4步骤，通过一边对导电层施加电压一边对第1表面照射能量线，来将试样的成分离子化。

第1方面的离子化方法中，在试样支承体以第2表面相比于第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，对第2表面滴下含有试样的溶液(以下称为“试样溶液”)。此处，与第2表面相比对水的亲和性较低的导电层设置在第1表面，因此通过对第2表面滴下试样溶液，能够与对第1表面(导电层)滴下试样溶液的情况相比，使试样溶液顺利地流入贯通孔内。此外，利用设置于第1表面的导电层，能够抑制试样溶液从第1表面侧流出，使该试样的成分干燥。由此，能够将试样的成分很好地导入贯通孔内，从而能够提高对因能量线的照射而被离子化的成分进行检测时的信号强度。

第1方面的离子化方法中，在第1步骤中，也可以准备在第2表面和贯通孔的包含第2表面侧的缘部的部分的内表面设置有亲水性的覆盖层的试样支承体。此时，利用亲水性的覆盖层，能够有效地促进对第2表面滴下的试样溶液向贯通孔内流入。

第1方面的离子化方法中，在第1步骤中，也可以准备在导电层的与基片相反侧的表面设置有对水的亲和性比导电层低的疏水性的覆盖层的试样支承体。此时，利用疏水性的覆盖层，能够有效地抑制试样溶液从第1表面侧流出。

本发明的第2方面的离子化方法包括：第1步骤，准备具有基片的试样支承体，其中，基片具有导电性且形成有多个贯通孔，多个贯通孔在基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口，试样支承体的第1表面侧的面与第2表面侧的面相比对水的亲和性低；第2步骤，在试样支承体以第2表面相比于第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，对第2表面滴下含有试样的溶液；第3步骤，在试样支承体以第2表面相比于第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，使试样的成分从第2表面侧向多个贯通孔内移动，并且使移动到多个贯通孔内的试样的成分干燥；和第4步骤，通过一边对基片施加电压一边对第1表面照射能量线，来将试样的成分离子化。

根据第2方面的离子化方法，能够在试样支承体中省略导电层，并且能够得到与使用上述具有导电层的试样支承体时同样的效果。

在第2方面的离子化方法中，在第1步骤中，也可以准备在第2表面和贯通孔的包含第2表面侧的缘部的部分的内表面设置有亲水性的覆盖层的试样支承体。此时，利用亲水性的覆盖层，能够有效地促进对第2表面滴下的试样溶液向贯通孔内流入

第2方面的离子化方法中，在第1步骤中，也可以准备在第1表面设置有疏水性的覆盖层的试样支承体。此时，利用疏水性的覆盖层，能够有效地抑制试样溶液从第1表面侧流出。

在上述第1和第2的离子化方法中，可以在试样支承体设置从基片的厚度方向看时相互隔开间隔的多个测量区域，在多个测量区域分别形成有多个贯通孔，在第2步骤中，对第2表面中的多个测量区域分别滴下含有试样的溶液，在第4步骤中，对每个测量区域照射能量线，在每个测量区域使试样的成分离子化。此时，能够用多个测量区域高效地实施多个样本(即，滴下到各测量区域的试样溶液)的离子化和测量。

此外，试样支承体可以在第2表面侧具有支承基片的支承基片，在支承基片形成有与多个测量区域分别对应地在支承基片的厚度方向上贯通的多个贯通部。此时，能够利用支承基片提高试样支承体的处理性。此外，通过用支承基片分隔多个测量区域，在第2步骤中，能够对各测量区域容易地滴下试样溶液。

此外，贯通部可以形成为越离开第2表面则宽度越大的锥形。此时，与不使贯通部为上述锥形的情况(例如为柱状的情况)相比较，能够扩大被滴下试样溶液的一侧的贯通部的开口。由此，能够使第2步骤中的滴下试样溶液时所要求的精度(关于滴下位置的精度)较低。

此外，上述离子化方法还可以包括在从第3步骤结束后到开始第4步骤的期间中，以第2表面与载置部的载置面相对的方式，将试样支承体载置于载置面的步骤。此时，在第3步骤之后，试样支承体以使第2表面位于下侧的方式翻转后载置于载置面。由此，能够用载置部稳定地支承试样支承体并且使第1表面侧向上方露出，因此能够很好地实施第4步骤的能量线的照射。

本发明的第1方面的试样支承体包括：形成有多个贯通孔的基片，其中，多个贯通孔在基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口；至少设置于第1表面且对水的亲和性比第2表面低的导电层；和在第2表面侧支承基片的支承基片，在支承基片形成有与多个测量区域分别对应地在支承基片的厚度方向上贯通的多个贯通部，其中，多个测量区域从基片的厚度方向看时相互隔开间隔，多个测量区域分别是从基片的厚度方向看时包含多个贯通孔的区域。

第1方面的试样支承体中，在第1表面设置对水的亲和性比第2表面低的导电层。因此，通过例如对第2表面滴下试样溶液，与对第1表面(导电层)滴下试样溶液的情况相比，能够更顺利地使试样溶液流入贯通孔内。此外，利用设置于第1表面的导电层，能够抑制试样溶液从第1表面侧流出，并且使该试样的成分干燥。由此，能够很好地将试样的成分导入贯通孔内，因此能够提高对因能量线的照射而被离子化的成分进行检测时的信号强度。此外，上述试样支承体中，利用设置于第2表面侧的支承基片来提高试样支承体的处理性。并且，利用支承基片来分隔多个测量区域，由此能够对各测量区域容易地滴下试样溶液。由此，根据上述试样支承体，能够高效且容易地进行多个样本(即，滴下至各测量区域的试样溶液)的离子化。

本发明的第2方面的试样支承体包括：具有导电性且形成有多个贯通孔的基片，其中，多个贯通孔在基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口；和在第2表面侧支承基片的支承基片，试样支承体的第1表面侧的面与第2表面侧的面相比对水的亲和性低，在支承基片形成有在从基片的厚度方向看时与相互隔开间隔的多个测量区域分别对应的多个贯通部，多个测量区域分别是从基片的厚度方向看时包含多个贯通孔的区域。

根据第2方面的试样支承体，在试样支承体中能够省略导电层，并且能够得到与上述具有导电层的试样支承体同样的效果。

在上述第1和第2方面的试样支承体中，贯通部形成为越离开第2表面则宽度越大的锥形。此时，与不使贯通部形成为上述锥形的情况(例如为柱状的情况)相比较，能够容易地进行溶液对第2表面侧的滴下。即，能够扩大被滴下溶液的一侧的贯通部的开口，因此能够使溶液滴下时所要求的精度(关于溶液的滴下位置的精度)较低。

发明效果

根据本发明，能够提供可提高检测试样离子时的信号强度的离子化方法和试样支承体。

附图说明

图1是第1实施方式的试样支承体的平面图。

图2是沿图1的II-II线的试样支承体的截面图。

图3是图2的虚线部A的主要部分放大截面图。

图4是表示图1所示的试样支承体的基片的放大图像的图。

图5是表示一实施方式的质量分析方法的步骤的图。

图6是表示一实施方式的质量分析方法的步骤的图。

图7是一实施方式的质量分析装置的结构图。

图8是表示实施例和比较例的质量分析结果的图。

图9是第2实施方式的试样支承体的主要部分放大截面图。

图10是第3实施方式的试样支承体的截面图。

图11是表示使用图10所示的试样支承体时的第2步骤的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式，使用附图进行详细说明。另外，在各图中对相同或相当部分标注相同的附图标记，并省略重复说明。此外，为了方便说明，附图所示的各部件(或部位)的尺寸或尺寸比率有可能与实际尺寸或尺寸比率不同。

[第1实施方式]

首先，说明一实施方式的在质量分析方法(包含离子化方法)中使用的试样支承体。如图1～图3所示，试样支承体1具有基片2、框架3(支承基片)和导电层4。试样支承体1是试样的离子化用的试样支承体。试样支承体1例如在进行质量分析时，用于使测量对象的试样的成分离子化。基片2具有彼此相对的第1表面2a和第2表面2b。在基片2中统一(以均匀的分布)形成有多个贯通孔2c。各贯通孔2c沿基片2的厚度方向(与第1表面2a和第2表面2b垂直的方向)延伸，在第1表面2a和第2表面2b具有开口。

基片2例如由绝缘性材料形成为矩形板状。从基片2的厚度方向观察时的基片2的一边的长度例如为数cm程度，基片2的厚度例如为1μm～50μm程度。从基片2的厚度方向观察时的贯通孔2c的形状例如为大致圆形。贯通孔2c的宽度例如为1nm～700nm程度。关于贯通孔2c的宽度，在从基片2的厚度方向观察时的贯通孔2c的形状为大致圆形时，是指贯通孔2c的直径，在该形状为大致圆形以外的形状时，是指处于贯通孔2c中的假设的最大圆柱的直径(有效直径)。

框架3设置于基片2的第2表面2b，在第2表面2b侧支承基片2。例如，框架3由粘接材料等固定于基片2的第2表面2b。作为粘接材料，能够使用例如释放气体少的粘接材料(例如低熔点玻璃、真空用粘接剂等)。框架3在从基片2的厚度方向看时形成为大于基片2的矩形板状。在框架3形成有在框架3的厚度方向(即基片2的厚度方向)上贯通的多个贯通部3a。如图1所示，多个贯通部3a例如排列成格子状。基片2中的与贯通部3a对应的部分作为用于进行试样的测量(离子化)的测量区域R起作用。1个贯通部3a对应于1个测量区域R。测量区域R作为使对基片2从第2表面2b侧滴下的包含试样的溶液经由设置于测量区域R的多个贯通孔2c利用重力和毛细管现象而向第1表面2a侧移动的区域起作用。

框架3例如由磁性体金属材料(例如不锈钢材(SUS400系)等)形成为矩形板状。在从基片2的厚度方向看时的框架3的一边的长度例如为数cm～200cm程度，框架3的厚度例如为3mm以下。从基片2的厚度方向看时的贯通部3a的形状例如是圆形，此时的贯通部3a的直径为例如数mm～数十mm程度。此外，相邻的贯通部3a彼此的中心间的距离(中心距)例如为数mm～数十mm程度。本实施方式中，作为一个例子，贯通部3a的直径为1.6mm，相邻的贯通部3a彼此的中心距为2.3mm。利用这样的框架3，试样支承体1的处理变得容易，并且能够抑制由温度变化等引起的基片2的变形。

导电层4设置于基片2的第1表面2a。具体来说，如图2所示，导电层4在基片2的第1表面2a、基片2的侧面、框架3中的基片2侧的表面3b的一部分(从基片2的厚度方向看时的位于基片2的外侧的部分)一连地(一体地)形成。另外，图2的例子中，导电层4没有形成到框架3的表面3b的缘部，但导电层4也可以形成到框架3的表面3b的缘部。如图3所示，导电层4在测量区域R中覆盖基片2的第1表面2a中没有形成贯通孔2c的部分。即，各贯通孔2c的导电层4侧的开口没有被导电层4堵塞。

导电层4由导电性材料形成。但是，作为导电层4的材料，基于以下所述的理由，优选使用与试样的亲和性(反应性)低且导电性高的金属。

例如，当由与蛋白质等试样亲和性高的Cu(铜)等金属形成导电层4时，在后述的试样的离子化的过程中，以在试样分子附着有Cu原子的状态，试样被离子化，与Cu原子的附着相应地，在后述的质量分析法中检测结果可能发生偏差。由此，作为导电层4的材料，优选使用与试样的亲和性低的金属。

另一方面，越是导电性高的金属，越能够容易且稳定地施加一定的电压。因此，当由导电性高的金属形成导电层4时，在有效区域R中能够对基片2的第1表面2a均匀地施加电压。此外，具有越是导电性高的金属，则热传导性越高的倾向。因此，当由导电性高的金属形成导电层4时，能够将照射于基片2的能量线(例如激光)的能量经由导电层4高效地传递至试样。由此，作为导电层4的材料，优选使用导电性高的金属。

根据以上的观点，作为导电层4的材料，例如优选使用Au(金)、Pt(铂)等。导电层4能够例如通过镀层法、原子层沉积法(ALD：Atomic Layer Deposition)、蒸镀法、溅射法等形成为厚度1nm～350nm程度。另外，作为导电层4的材料，例如可以使用Cr(铬)、Ni(镍)、Ti(钛)等。

此外，导电层4与基片2的第2表面2b相比对水的亲和性低。由此，与试样支承体1的第1表面2a侧的面(此处是导电层4的外表面)相比，第2表面2b侧的面(此处是第2表面2b)对水的亲和性高。即，第2表面2b侧与第1表面2a侧相比，包含试样的溶液更容易流入到贯通孔2c。此外，第1表面2a侧与第2表面2b侧相比，包含试样的溶液更不易从贯通孔2c内流出。

图4是表示从基片2的厚度方向看时的基片2的放大图像的图。在图4中，黑色的部分是贯通孔2c，白色的部分是贯通孔2c间的隔壁部。如图4所示，在基片2，均匀地形成有具有大致一定的宽度的多个贯通孔2c。1个测量区域R中的贯通孔2c的开口率(从基片2的厚度方向看时贯通孔2c占该测量区域R的比例)从实用上考虑为10～80％，特别优选为60～80％。多个贯通孔2c的大小可以彼此不一致，多个贯通孔2c也可以局部地彼此连结。

图4所示的基片2是通过对Al(铝)进行阳极氧化而形成的氧化铝多孔覆膜。例如，通过对Al基片实施阳极氧化处理，Al基片的表面部分氧化，并且在Al基片的表面部分形成多个细孔(预定会形成贯通孔2c的部分)。接着，氧化了的表面部分(阳极氧化覆膜)从Al基片剥离，对剥离的阳极氧化覆膜实施使上述细孔扩宽的扩孔处理，由此得到上述基片2。另外，基片2可以通过对Ta(钽)、Nb(铌)、Ti(钛)、Hf(铪)、Zr(锆)、Zn(锌)、W(钨)、Bi(铋)、Sb(锑)等的除Al以外的阀金属进行阳极氧化而形成，也可以通过对Si(硅)进行阳极氧化而形成。

接着，参照图5和图6，说明使用试样支承体1的试样的离子化方法。此处，作为一个例子，说明作为为了试样的离子化而照射的能量线使用激光的激光脱离离子化法(后述的质量分析装置10的质量分析方法的一部分)。

首先，准备上述试样支承体1(第1步骤)。试样支承体1可以由实施激光脱离离子化法和质量分析方法的人来制造而进行准备，也可以从试样支承体1的制造者或销售者等取得而准备。

接着，如图5的(A)所示，在试样支承体1以第2表面2b相比于第1表面2a位于上侧的方式被支承的状态下，对第2表面2b滴下包含试样S的溶液(以下称为“试样溶液”)(第2步骤)。试样溶液利用例如移液管P等，向框架3的各贯通部3a(即各测量区域R)滴下。试样溶液的滴下可以由操作者手动执行，也可以由装置机械地自动执行。利用上述第2步骤，在基片2的第2表面2b，对多个测量区域R分别滴下试样溶液。

接着，在试样支承体1以第2表面2b相比于第1表面2a位于上侧的方式被支承的状态下，试样S的成分S1从第2表面2b侧向多个贯通孔2c内移动，并且使移动到多个贯通孔2c内的试样S的成分S1干燥(第3步骤)。具体来说，如图6的(A)所示，在上述第2步骤之后，维持第2表面2b相比于第1表面2a位于上侧的状态，由此试样溶液因重力和毛细管现象而移动到贯通孔2c内，并且包含于试样溶液的试样的成分S1干燥。此处，第2表面2b与导电层4相比，对水的亲和性较高，因此通过对第2表面2b滴下试样溶液，与对第1表面2a(导电层4)滴下试样溶液时相比，能够更顺利地使试样溶液流入贯通孔2c内。此外，能够利用设置于第1表面2a的导电层4，抑制试样溶液从第1表面2a侧流出(在导电层4的表面传播的移动)并且使试样S的成分S1干燥。

接着，如图5的(B)和图6的(B)所示，试样支承体1翻转以使第1表面2a相比于第2表面2b位于上侧，在第1表面2a相比于第2表面2b位于上侧的状态下，载置在保持基片5(参照图7)的载置面5a。即，以第2表面2b与载置面5a相对的方式，在载置面5a载置试样支承体1。保持基片5(载置部)例如是磁性体金属材料(例如由不锈钢400系等构成的基片等)。或者，保持基片5优选是用于固定框架3的磁性保持架。磁性保持架的材质例如是铁氧体、铝镍钴合金等。此外，试样支承体1和保持基片5载置在后述的质量分析装置10(参照图7)的支承部12(参照图7)上。

接着，如图6的(C)所示，对导电层4施加电压并且对第1表面2a照射激光L，由此试样S的成分S1离子化(第4步骤)。具体地说，保留在基片2的贯通孔2c内(特别是第1表面2a侧)的成分S1被离子化，释放试样离子S2(离子化后的成分S1)。更具体来说，从吸收了激光L的能量的导电层4(参照图2)，向保留于贯通孔2c内的试样S的成分S1传递能量，获得了能量的试样S的成分S1气化并且获得电荷，成为试样离子S2。以上的第1步骤～第4步骤相当于使用试样支承体1的试样S的离子化方法(此处是激光脱离离子化法)。

释放的试样离子S2利用支承部12(参照图7)侧与离子检测部15(参照图7)的压力差和离子引导件151(参照图7)的电场，被引入质量分离部152(参照图7)。质量分离部152中，试样离子S2与质量相应地被分离。与质量相应地被分离了的试样离子S2由离子检测器153(参照图7)检测(第5步骤)。另外，此处的质量分析装置10是利用飞行时间型质量分析法(TOF-MS：Time-of-Flight Mass Spectrometry)的质量分析装置。以上的第1步骤～第5步骤相当于使用试样支承体1的质量分析方法。

另外，上述第4步骤和上述第5步骤对每个测量区域R实施。即，上述第4步骤中，对每个测量区域R照射激光L，在每个测量区域R使成分S1离子化。此外，像这样离子化了的成分S1(试样离子S2)由离子检测器153按每个测量区域R进行检测。由此，按测量区域R能够得到质量分析结果(质谱等)。

基于以上的试样支承体1的结构和质量分析方法的说明，说明一实施方式的质量分析装置。如图7所示，质量分析装置10包括腔室11、支承部12、激光照射部13、电压施加部14、离子检测部15、支承机构16、试样滴下部17、控制部18、操作部19和显示部20。

腔室11形成抽真空的空间。支承部12以试样支承体1载置在保持基片5上的状态，在腔室11内的空间中支承保持基片5和试样支承体1。支承部12例如是能够沿与基片2的厚度方向垂直的平面动作的工作台。

激光照射部13在上述第4步骤中经由设置于腔室11的窗部11a，对支承于支承部12的试样支承体1的第1表面2a照射激光L。激光L例如是具有紫外区域的波长的光。

电压施加部14在上述第4步骤中，对由支承部12支承的试样支承体1的导电层4(参照图2)，经由例如保持基片5的载置面5a和未图示的导电部件，施加电压。上述导电部件例如具有导电性，是连接载置面5a和导电层4(例如框架3的表面3b上的部分)的胶带。如上所述导电层4不仅在基片2的第1表面2a上延伸，也在框架3的表面3b延伸，由此能够在框架3的表面3b上使导电层4和胶带导通。因此，能够不减少基片2的有效区域(设置有贯通孔2c，能够用于测量的区域)地对导电层4施加电压。

离子检测部15在上述第5步骤中，在腔室11内的空间中，检测试样离子S2(即，通过一边对导电层4施加电压一边对第1表面2a照射激光L而被离子化的试样S的成分S1)。在一边对导电层4施加电压一边对第1表面2a照射激光L时，试样S的成分S1利用毛细管现象经由多个贯通孔2c向第1表面2a侧移动而成为干燥的状态。

质量分析装置10中，由控制部18使支承部12动作，由此激光照射部13对各测量区域R进行激光L的扫描和照射，离子检测部15对各测量区域R检测试样离子S2。另外，激光L对各测量区域R的扫描通过利用控制部18使支承部12和激光照射部13的至少一者动作而能够实施。

离子检测部15具有离子引导件151、质量分离部152和离子检测器153。被释放到腔室11内的空间的试样离子S2利用支承部12侧与离子检测部15侧的压力差和离子引导件151的电场，被引入质量分离部152。质量分离部152中，试样离子S2与质量相应地被分离。与质量相应地被分离后的试样离子S2由离子检测器153检测。

支承机构16支承试样支承体1，并且使该试样支承体1翻转。例如，支承机构16包括：抓持试样支承体1的侧部(例如框架3的缘部)的抓持部16A和与抓持部16A连接的臂部16B。臂部16B构成为可伸缩。本实施方式中，作为一例，通过臂部16B的伸缩，被抓持部16A抓持的试样支承体1能够从试样滴下位置(图7中是虚线所示的位置)向支承部12上的位置(图7中是实线所示的位置)移动。此外，臂部16B构成为能够绕轴向旋转。利用臂部16B的旋转，试样支承体1能够翻转。

试样滴下部17通过保持收纳有试样溶液的移液管P，由控制部18控制而进行动作，从而对指定的位置滴下移液管P内的试样溶液。

例如上述第2步骤中，支承机构16在上述试样滴下位置中，以第2表面2b相比于第1表面2a位于上侧的方式，支承试样支承体1。在该状态下，试样滴下部17对框架3的各贯通部3a(即各测量区域R)滴下试样溶液。例如，试样滴下部17由控制部18控制而进行动作，由此一边使移液管P依次移动至各测量区域R的上方位置，一边对各测量区域R从移液管P的前端滴下试样溶液。由此，能够对多个测量区域R分别滴下试样溶液。

此外，例如上述第3步骤之后，支承机构16使试样支承体1翻转，以使第1表面2a相比于第2表面2b位于上侧。之后，支承机构16使试样支承体1从上述试样滴下位置移动至支承部12上的位置，解除抓持部16A对试样支承体1的抓持，由此将试样支承体1载置在支承部12上(此处是保持基片5上)。

控制部18控制质量分析装置10的各部分的动作，并且基于离子检测部15对试样离子S2的检测结果，实施构成试样S的分子的质量分析(谱分析等)。控制部18构成为包含处理器、内存、存储器和通信器件等的计算机装置。操作部19是用于供操作者输入指示等的接口。显示部20是显示构成试样S的分子的质量分析结果等的显示器。

如上所述，上述离子化方法中，在试样支承体1以第2表面2b相比于第1表面2a位于上侧的方式被支承的状态下，对第2表面2b滴下包含试样S的溶液(试样溶液)。此处，相比于第2表面2b，对水的亲和性较低的导电层4设置在第1表面2a，因此通过对第2表面2b滴下试样溶液，与对第1表面2a(导电层4)滴下试样溶液的情况相比，能够顺利地使试样溶液流入贯通孔2c内。此外，利用设置于第1表面2a的导电层4，能够抑制试样溶液从第1表面2a侧流出，并且使该试样S的成分S1干燥。由此，能够很好地将试样S的成分S1导入贯通孔2c内，因此能够提高对因能量线(本实施方式中是激光L)的照射而被离子化的成分S1进行检测时的信号强度(即，由离子检测部15检测的信号强度)。

参照图8，具体地说明上述效果。图8的(A)表示通过比较例的质量分析方法(以下简称为“比较例”)得到的质谱，图8的(B)表示通过上述实施方式的质量分析方法(以下称为“实施例”)得到的质谱。在上述任一者中均使用含有乙酰胆碱酯酶(AChE)作为试样S的试样溶液。比较例与实施例的不同点在于，代替上述第2步骤和上述第3步骤，实施以下的步骤。即，比较例中，在试样支承体1以第1表面2a相比于第2表面2b位于上侧的方式被支承的状态下，对第1表面2a(导电层4)滴下试样溶液。此处，为了使试样溶液流入贯通孔2c内，在试样溶液中混合有用于降低表面张力的有机溶剂(例如乙腈等)。接着，在试样支承体1以第1表面2a相比于第2表面2b位于上侧的方式被支承的状态下，试样S的成分S1从第1表面2a侧向多个贯通孔2c内移动，并且移动到多个贯通孔2c内的试样S的成分S1被干燥。即，比较例中，维持在第1表面2a侧处于上面的状态，从作为照射激光L的一侧的第1表面2a侧实施试样的滴下和干燥。之后的激光L的照射(上述第4步骤)与实施例同样地实施。

如图8的(A)所示，比较例中，信号强度比较小，得到噪声相对大的结果。与此不同，如图8的(B)所示，实施例中，信号强度比较大，得到噪声相对小的结果。此外，能够确认实施例中，即使不像比较例那样添加用于使试样溶液的表面张力下降的有机溶剂，也能够很好地将试样溶液导入贯通孔2c内，与添加了有机溶剂的比较例相比能够提高信号强度。

此外，本实施方式的质量分析方法中，能够从对水的亲和性比较高的一侧(第2表面2b侧)将试样溶液比较顺利地导入贯通孔2c内，并且能够抑制试样溶液从对水的亲和性比较低的一侧(第1表面2a侧)流出，因此能够使贯通孔2c像试管那样发挥作用。例如，能够使彼此不同的多个溶液(例如包含测量对象的试样S的试样溶液和包含基质等的基质溶液)在贯通孔2c内很好地混合和反应。由此，本实施方式的质量分析方法对于在使彼此不同的多个溶液在贯通孔2c内反应的基础上进行测量的情况(例如在试样溶液中添加基质后测量的情况)等是有效的。

此外，本实施方式的质量分析方法中，流入贯通部3a内的试样溶液不易从第1表面2a侧渗出。因此，在第1表面2a侧，能够抑制发生从与一个贯通部3a对应设置的贯通孔2c内流出的试样溶液向与其它贯通部3a对应设置的贯通孔2c渗出(所谓的串扰(cross talk))的情况。

此外，上述离子化方法在上述第3步骤结束到开始上述第4步骤的期间，实施以第2表面2b与载置面5a相对的方式，在载置面5a载置试样支承体1的步骤。此时，在上述第3步骤后，试样支承体1被翻转，以使第2表面2b位于下侧，然后载置于载置面5a。由此，能够由保持基片5稳定地支承试样支承体1，使第1表面2a侧向上方露出，因此能够很好地实施上述第4步骤的激光L的照射。

此外，上述离子化方法所使用的试样支承体1设置有从基片2的厚度方向看时相互隔开间隔的多个测量区域R。在多个测量区域R分别形成有多个贯通孔2c。在上述第2步骤中，对第2表面2b中的多个测量区域R分别滴下试样溶液。在上述第4步骤中，对每个测量区域R照射激光L，在每个测量区域R使试样S的成分S1离子化。使用像这样形成有多个测量区域R的试样支承体1，由此能够使用多个测量区域R高效地实施多个样本(即，滴下至各测量区域R的试样溶液)的离子化和测量。即，能够在1个试样支承体1(基片2)同时放置多个样本，从而能够高效地得到多个样本的质量分析结果(每个测量区域R的质量分析结果)。

此外，用于上述离子化方法的试样支承体1在第2表面2b侧设置有支承基片2的框架3，在框架3形成有与多个测量区域R分别对应地在框架3的厚度方向上贯通的多个贯通部3a。根据这样的框架3，能够提高试样支承体1的处理性。具体来说，利用与基片2一体设置的框架3能够抑制基片2的变形，因此例如像上述那样由支承机构16进行试样支承体1的支承或翻转时，能够防止基片2折弯。此外，通过用框架3分隔多个测量区域R(参照图1)，在上述第2步骤中，能够容易地对各测量区域R滴下试样溶液。例如在操作者手动滴下试样溶液时，操作者能够将框架3的贯通部3a作为标记而容易地掌握各测量区域R。此外，在像上述实施方式那样用试样滴下部17机械自动化地滴下试样溶液时，也能够得到例如以下效果。即，由未图示的摄像部(摄像机等)对试样支承体1的第2表面2b侧进行拍摄，控制部18分析由摄像部拍摄的图像，识别与贯通部3a对应的位置，由此能够高精度地高速试样滴下位置。

此外，试样支承体1中，相比于第2表面2b对水的亲和性较低的导电层4设置在第1表面2a。因此，通过例如对第2表面2b滴下试样溶液，与对第1表面2a(导电层4)滴下试样溶液的情况相比，能够更顺利地使试样溶液流入贯通孔2c内。此外，利用设置于第1表面2a的导电层4，能够抑制试样溶液从第1表面2a侧流出，并且能够使该试样S的成分S1干燥。由此，能够很好地将试样S的成分S1导入贯通孔2c内，从而能够提高掉因激光L的照射而被离子化的成分S1进行检测时的信号强度。此外，试样支承体1中，利用设置于第2表面2b侧的框架3，提高试样支承体1的处理性。并且，利用框架3分隔多个测量区域R，能够容易地对各测量区域R滴下试样溶液。因此，根据试样支承体1，能够高效且容易地进行多个样本(即，滴下至各测量区域R的试样溶液)的离子化。

[第2实施方式]

如图9所示，在上述第1步骤中，代替试样支承体1，可以准备试样支承体1A。试样支承体1A与试样支承体1的不同点在于，在基片2的第2表面2b和贯通孔2c的包含第2表面2b侧的缘部的部分的内表面设置有亲水性的覆盖层6。此外，试样支承体1A与试样支承体1的不同点在于，在导电层4的与基片2相反侧的表面4a，设置有与导电层4相比对水的亲和性较低的疏水性的覆盖层7。试样支承体1A的其它结构与试样支承体1同样。

亲水性的覆盖层6至少设置在与测量区域R对应的区域。覆盖层6是例如由氧化肽(TiO₂)或氧化锌(ZnO)的成膜而形成的层。覆盖层6例如通过原子层沉积法而形成。覆盖层6的厚度例如是1nm～50nm。此外，覆盖层6中沿着各贯通孔2c的包含第2表面2b侧的缘部的部分的内表面的部分(即，进入贯通孔2c内的部分)的宽度(基片2的厚度方向上的长度)例如是1nm～1000nm。

疏水性的覆盖层7至少设置在与测量区域R对应的区域。覆盖层7例如是通过金属的蒸镀而形成的层(金属膜)。覆盖层7由与导电层4相比对水的亲和性较低的材料形成。作为覆盖层7的材料，例如能够使用Au等。或者，覆盖层7可以是由自组单分子膜(SAM膜：Self-Assembled Monolayer)形成的层。在本实施方式中，作为一例，覆盖层7设置在导电层4的与基片2相反侧的表面，并且具有进入各贯通孔2c内的部分。但是，覆盖层7只要至少设置于导电层4的与基片2相反侧的表面即可，也可以不具有进入各贯通孔2c内的部分。覆盖层7的厚度例如为1nm～100nm。

利用亲水性的覆盖层6，能够有效地促进对第2表面2b滴下的试样溶液向贯通孔2c内的流入。即，在上述第2步骤中，滴下至第2表面2b上(覆盖层6上)的试样溶液容易在覆盖层6传播，流入各贯通孔2c的内部。即，覆盖层6起到适当地将第2表面2b侧的试样溶液向各贯通孔2c内引导的作用。由此，能够使试样S的成分S1很好地流入各贯通孔2c内。其结果，能够进一步提高检测离子化了的成分S1时的信号强度。

利用疏水性的覆盖层7，能够有效地抑制试样溶液从第1表面2a侧流出。即，在上述第2步骤和上述第3步骤中，要从各贯通孔2c的第1表面2a侧的开口流出的试样溶液，不易沿第1表面2a(在覆盖层7传播)向外部流出。即，覆盖层7起到防止各贯通孔2c内的试样溶液沿第1表面2a向外部流出的作用。由此，能够抑制流入到各贯通孔2c内的试样S的成分S1从第1表面2a侧流出，使该成分S1很好地留在各贯通孔2c内。其结果，在各贯通孔2c内，能够使试样S的成分S1浓缩，能够进一步提高检测离子化了的成分S1时的信号强度。

另外，在上述第2实施方式中，说明了具有覆盖层6和覆盖层7两者的试样支承体1A和使用试样支承体1A的离子化方法，但上述离子化方法中，在上述第1步骤中，也可以准备仅具有覆盖层6和覆盖层7的任一者的试样支承体。此时，能够得到与试样支承体所具有的覆盖层6或覆盖层7对应的上述效果。

[第3实施方式]

如图10所示，在上述第1步骤中，代替试样支承体1，可以准备试样支承体1B。试样支承体1B与试样支承体1的不同点在于，代替框架3，具有框架3B。试样支承体1B的其它结构与试样支承体1同样。

框架3B与框架3的不同点在于，代替贯通部3a，设置有贯通部3c。框架3B的其它构成与框架3同样。贯通部3c形成为越是离开基片2的第2表面2b则宽度越大的锥形。由此，与不使贯通部为上述锥形的情况(例如框架3的贯通部3a那样为柱状的情况)相比，能够扩大被滴下试样溶液的一侧的贯通部3c的开口。其结果，能够使上述第2步骤中的试样溶液滴下时所要求的精度(关于滴下位置的精度)较低。具体来说，如图11所示，因为容易使移液管P的前端部进入贯通部3c内，所以容易对测量区域R滴下试样溶液。此外，在使移液管P的前端部位于贯通部3c的上方(即不进入贯通部3c内)地滴下试样溶液时，即使移液管P的前端部的位置从目标位置(例如从基片2的厚度方向看时的测量区域R的中心位置)稍有偏离，试样溶液与贯通部3c的侧面接触也能够利用重力被导入测量区域R。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。

例如，上述基片2可以具有导电性，在上述离子化方法中也可以对基片2施加电压。此外，在基片2具有导电性的情况下，在试样支承体中能够省略导电层4，而且能够得到与使用上述具有导电层4的试样支承体时同样的效果。另外，此时，对基片2进行使得第1表面2a侧的面与第2表面2b侧的面相比对水的亲和性较低的表面处理即可。例如，可以在具有导电性的基片2的第2表面2b和贯通孔2c的包含第2表面2b侧的缘部的部分的内表面设置上述亲水性的覆盖层6。此时，如上所述，在上述第2步骤中，能够促进对第2表面2b滴下的试样溶液向贯通孔2c内流入。此外，可以在具有导电性的基片2的第1表面2a设置上述疏水性的覆盖层7。此时，如上所述，在上述第2步骤和上述第3步骤，能够抑制在贯通孔2c内移动到第1表面2a侧的试样溶液流出。

此外，在上述实施方式中，在上述第3步骤与上述第4步骤之间，试样支承体1从第2表面2b位于上侧的状态向第1表面2a位于上侧的状态翻转，但也可以省略使试样支承体1翻转的处理。例如，试样支承体1以第2表面2b位于上侧的状态由支承机构16支承，在从下方照射激光L等的情况下，可以省略使试样支承体1翻转的处理，和将试样支承体1载置在载置部的载置面的处理。

此外，在实施质量分析装置10进行的质量分析方法时，试样支承体1可以直接载置和固定在支承部12上。即，可以省略保持基片5。此时，支承部12作为载置部起作用，支承部12的上表面作为载置面起作用。

此外，在上述实施方式中，利用框架3的多个贯通部3a(或框架3B的多个贯通部3c)来规定多个测量区域R，但测量区域R的数量(即，贯通部3a或贯通部3c的数量)也可以为1个。

此外，上述试样的离子化法不仅能够应用于构成试样S的分子的质量分析，也能够应用于离子迁移率测量等其它测量、实验。

此外，上述实施方式中，作为用于使试样离子化的能量线，使用了激光L，但能量线不限定于激光L，也可以是例如离子束、电子线等。

附图标记的说明

1、1A、1B……试样支承体，2……基片，2a……第1表面，2b……第2表面，2c……贯通孔，3、3B……框架(支承基片)，3a、3c……贯通部，4……导电层，5……保持基片(载置部)，5a……载置面，6……覆盖层(亲水性的覆盖层)，7……覆盖层(疏水性的覆盖层)，L……激光(能量线)，R……测量区域，S……试样，S1……成分，S2……试样离子。

Claims (13)

1.一种离子化方法，其特征在于，包括：

第1步骤，准备具有基片和导电层的试样支承体，其中，所述基片形成有多个贯通孔，所述多个贯通孔在所述基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口，所述导电层至少设置于所述第1表面且对水的亲和性比所述第2表面低；

第2步骤，在所述试样支承体以所述第2表面相比于所述第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，对所述第2表面滴下含有试样的溶液；

第3步骤，在所述试样支承体以所述第2表面相比于所述第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，使所述试样的成分从所述第2表面侧向所述多个贯通孔内移动，并且使移动到所述多个贯通孔内的所述试样的成分干燥；和

第4步骤，通过一边对所述导电层施加电压一边对所述第1表面照射能量线，来将所述试样的成分离子化，

所述试样支承体具有1个以上的测量区域，

所述测量区域包括多个所述贯通孔，

在所述第2步骤中，对所述测量区域包括的多个所述贯通孔一并滴下所述溶液，

所述多个贯通孔的宽度为1nm～700nm。

2.如权利要求1所述的离子化方法，其特征在于：

在所述第1步骤中，准备在所述第2表面和所述贯通孔的包含所述第2表面侧的缘部的部分的内表面设置有亲水性的覆盖层的所述试样支承体。

3.如权利要求1或2所述的离子化方法，其特征在于：

在所述第1步骤中，准备在所述导电层的与所述基片相反侧的表面设置有对水的亲和性比所述导电层低的疏水性的覆盖层的所述试样支承体。

4.一种离子化方法，其特征在于，包括：

第1步骤，其准备具有基片的试样支承体，其中，所述基片具有导电性且形成有多个贯通孔，所述多个贯通孔在所述基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口，所述试样支承体的所述第1表面侧的面与所述第2表面侧的面相比对水的亲和性低；

第2步骤，在所述试样支承体以所述第2表面相比于所述第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，对所述第2表面滴下含有试样的溶液；

第3步骤，在所述试样支承体以所述第2表面相比于所述第1表面位于上侧的方式被支承的状态下，使所述试样的成分从所述第2表面侧向所述多个贯通孔内移动，并且使移动到所述多个贯通孔内的所述试样的成分干燥；和

第4步骤，通过一边对所述基片施加电压一边对所述第1表面照射能量线，来将所述试样的成分离子化，

所述试样支承体具有1个以上的测量区域，

所述测量区域包括多个所述贯通孔，

在所述第2步骤中，对所述测量区域包括的多个所述贯通孔一并滴下所述溶液，

所述多个贯通孔的宽度为1nm～700nm。

5.如权利要求4所述的离子化方法，其特征在于：

在所述第1步骤中，准备在所述第2表面和所述贯通孔的包含所述第2表面侧的缘部的部分的内表面设置有亲水性的覆盖层的所述试样支承体。

6.权利要求4或5所述的离子化方法，其特征在于：

在所述第1步骤中，准备在所述第1表面设置有疏水性的覆盖层的所述试样支承体。

7.如权利要求1～6中任一项所述的离子化方法，其特征在于：

在所述试样支承体设置从所述基片的厚度方向看时相互隔开间隔的多个测量区域，

在所述多个测量区域分别形成有多个所述贯通孔，

在所述第2步骤中，对所述第2表面中的所述多个测量区域分别滴下含有所述试样的溶液，

在所述第4步骤中，对每个所述测量区域照射所述能量线，在每个所述测量区域使所述试样的成分离子化。

8.如权利要求7所述的离子化方法，其特征在于：

所述试样支承体在所述第2表面侧具有支承所述基片的支承基片，

在所述支承基片形成有与所述多个测量区域分别对应地在所述支承基片的厚度方向上贯通的多个贯通部。

9.如权利要求8所述的离子化方法，其特征在于：

所述贯通部形成为越离开所述第2表面则宽度越大的锥形。

10.如权利要求1～9中任一项所述的离子化方法，其特征在于：

还包括在从所述第3步骤结束后到开始所述第4步骤的期间中，以所述第2表面与载置部的载置面相对的方式，将所述试样支承体载置于所述载置面的步骤。

11.一种试样支承体，其特征在于，包括：

形成有多个贯通孔的基片，其中，所述多个贯通孔在所述基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口；

至少设置于所述第1表面且对水的亲和性比所述第2表面低的导电层；和

在所述第2表面侧支承所述基片的支承基片，

在所述支承基片形成有与多个测量区域分别对应地在所述支承基片的厚度方向上贯通的多个贯通部，其中，所述多个测量区域从所述基片的厚度方向看时相互隔开间隔，

所述多个测量区域分别是从所述基片的厚度方向看时包含多个所述贯通孔的区域，并且是一并滴下包含试样的溶液的区域，

所述多个贯通孔的宽度为1nm～700nm。

12.一种试样支承体，其特征在于，包括：

具有导电性且形成有多个贯通孔的基片，其中，所述多个贯通孔在所述基片的彼此相对的第1表面和第2表面具有开口；和

在所述第2表面侧支承所述基片的支承基片，

所述试样支承体的所述第1表面侧的面与所述第2表面侧的面相比对水的亲和性低，

在所述支承基片形成有在从所述基片的厚度方向看时与相互隔开间隔的多个测量区域分别对应的多个贯通部，

所述多个测量区域分别是从所述基片的厚度方向看时包含多个所述贯通孔的区域，并且是一并滴下包含试样的溶液的区域，

所述多个贯通孔的宽度为1nm～700nm。

13.如权利要求11或12所述的试样支承体，其特征在于：

所述贯通部形成为越离开所述第2表面则宽度越大的锥形。

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